電化學(xué)氧傳感器在其實際應(yīng)用中存在著氣候影響、壽命與可*性以及殘余電流等問題,針對這些具體問題,我們在實際運用中采取了不同的方法加以解決。
1、氣候?qū)ρ鮽鞲衅鞯挠绊懺谡G闆r下,氣候條件的變化(溫度、濕度和氣壓的波動)會對氧傳感器性能的穩(wěn)定性產(chǎn)生不同程度的影響。溫度的變化會對透氧膜的透氧率產(chǎn)生影響,從而影響擴散電流。用熱敏電阻補償可以抵償一部分溫度波動而產(chǎn)生的偏差,使之變?yōu)樵瓉淼?/2~1/3。還有些氧傳感器表面的透氣膜粘附水氣的能力強,其透氧量會隨濕度升高而減少,造成氧傳感器性能降低,所以選擇氧傳感器的透氣膜時,應(yīng)選擇對水氣的粘附力不強,對水氣的粘附性也較穩(wěn)定的透氣膜。大氣壓波動會同步地引起傳感器性能波動,目前許多國家正在研究消除大氣壓波動對氧傳感器性能影響的方法,方法之一是利用池壁來安裝壓力緩沖器,這種壓力緩沖器實質(zhì)上是一張不透氣的膜,利用這張膜的緩沖性可減少大氣壓波動對氧傳感器性能的影響。
2、化學(xué)氧傳感器的壽命與可*性
由于受電極結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)材料及生產(chǎn)工藝的影響,電化學(xué)式氧傳感器的可*性偏低,滿足不了使用要求,為客觀反映電化學(xué)式氧傳感器保持其性能指標的能力,分析和評價電化學(xué)式氧傳感器的可*性,建立傳感器可*度隨時間變化規(guī)律模型及特征參數(shù)間關(guān)系就具有重要意義。做法之一就是從同批產(chǎn)品中隨機抽樣,*行使用壽命試驗,再根據(jù)試驗數(shù)據(jù)進行壽命分布模型統(tǒng)計推斷和失效分析。失效分析的主要指標是靈敏度、測量范圍和測量精度。按企業(yè)標準q/un2585—298規(guī)定,氧傳感器測量精度<±1%時,靈敏度變化及測量范圍的變化都能由測量精度反映出來。所以壽命試驗中的檢測參數(shù)確定為測量精度,若傳感器的測量精度超出±1%,即判為該傳感器失效。
3、殘余電流問題
當(dāng)氣樣的含氧量為零時,傳感器的擴散電流并不為零,這個電流我們稱之為殘余電流或漏電流(ic)。在傳感器狀態(tài)為新且電解液純潔時,ic很小且可以忽略。但隨著使用過程中傳感器被雜質(zhì)的感染及酸堿度的變化,ic逐漸變大,這將對儀表的測量精度造成影響。因此,儀表設(shè)計中應(yīng)設(shè)有殘流校正(利用高純氮氣或氨氣定期校正殘流),使得儀表在使用過程中保證測量的高精度。